中華人民共和國國家環境保護標準
HJ 637-2018
代替 HJ 637-2012
水質
石油類和動植物油類的測定
紅外分光光度法
Water quality — Determination of petroleum, animal fats and vegetable
oils — Infrared spectrophotometry
201 8-10 -10
發布
201 9-01 -01 實施
發 布
目次前言.................................................................................................................................................1
1適用范圍.......................................................................................................................................1
2規范性引用文件...........................................................................................................................1
3術語和定義...................................................................................................................................1
4方法原理.......................................................................................................................................1
5試劑和材料...................................................................................................................................2
6儀器和設備...................................................................................................................................3
7樣品...............................................................................................................................................3
8分析步驟.......................................................................................................................................4
9結果計算與表示...........................................................................................................................5
10精密度和準確度.........................................................................................................................6
11質量保證和質量控制.................................................................................................................6
12廢物處理.....................................................................................................................................7
13注意事項.....................................................................................................................................7
前言
為貫徹《中華人民共和國環境保護法》和《中華人民共和國水污染防治法》,保護生態
環境,保障人體健康,規范水中石油類和動植物油類的測定方法,制定本標準。
本標準規定了測定工業廢水和生活污水中石油類和動植物油類的紅外分光光度法。
本標準是對《水質
石油類和動植物油類的測定
紅外分光光度法》(HJ 637-2012)
的修訂,原起草單位為:長春市環境監測中心站。修訂的主要內容如下:
——修改方法適用范圍為工業廢水和生活污水;
——修改“總油”名稱為“油類”;
——修改萃取劑為四氯乙烯。
自本標準實施之日起,原標準《水質
石油類和動植物油類的測定
紅外分光光度法》
(HJ 637-2012)廢止。
本標準由生態環境監測司、法規與標準司組織制訂。
本標準起草單位:廣東省環境監測中心。
本標準驗證單位:廣州市環境監測中心站、清遠市環境監測站、肇慶市環境監測站、湖
南省環境監測中心站、廣東省水文水資源監測中心和濟南市環境監測中心站。
本標準2018年10月10日批準。
本標準自2019年1月1日起實施。
本標準由解釋。水質 石油類和動植物油類的測定 紅外分光光度法
警告:實驗中所使用的四氯乙烯對人體健康有害,標準溶液配制、樣品制備以及測定過
程應在通風櫥內進行,操作時應按規定要求佩戴防護器具,避免接觸皮膚和衣物。
1 適用范圍
本標準規定了測定水中石油類和動植物油類的紅外分光光度法。
本標準適用于工業廢水和生活污水中的石油類和動植物油類的測定。
當取樣體積為 500 ml,萃取液體積為 50 ml,使用 4 cm 石英比色皿時,方法檢出限為
0.06 mg/L,測定下限為 0.24 mg/L。
2 規范性引用文件
本標準內容引用了下列文件或其中的條款。凡是不注明日期的引用文件,其有效版本適
用于本標準。
HJ/T 91 地表水和污水監測技術規范
3 術語和定義
下列術語和定義適用于本標準。
3.1
油類 oil and grease
指在 pH≤2 的條件下,能夠被四氯乙烯萃取且在波數為 2930 cm-1、2960 cm-1和 3030 cm-1
處有特征吸收的物質,主要包括石油類和動植物油類。
3.2
石油類 petroleum
指在 pH≤2 的條件下,能夠被四氯乙烯萃取且不被硅酸鎂吸附的物質。
3.3
動植物油類 animal fats and vegetable oils
指在 pH≤2 的條件下,能夠被四氯乙烯萃取且被硅酸鎂吸附的物質。
4 方法原理
水樣在 pH≤2 的條件下用四氯乙烯萃取后,測定油類;將萃取液用硅酸鎂吸附去除動植
物油類等極性物質后,測定石油類。油類和石油類的含量均由波數分別為 2930 cm-1(CH2
基團中 C—H 鍵的伸縮振動)、2960 cm-1(CH3基團中 C—H 鍵的伸縮振動)和 3030 cm-1(芳
香環中 C—H 鍵的伸縮振動)處的吸光度 A2930、A2960和 A3030,根據校正系數進行計算;動
12植物油類的含量為油類與石油類含量之差。
5 試劑和材料
除非另有說明,分析時均使用符合國家標準的分析純化學試劑,實驗用水為蒸餾水或同
等純度的水。
5.1鹽酸:ρ(HCl)=1.19 g/ml,優級純。
5.2鹽酸溶液:1+1。
用鹽酸(5.1)配制。
5.3四氯乙烯(C2Cl4):以干燥 4 cm 空石英比色皿為參比,在 2800 cm-1~3100 cm-1之間使
用 4 cm 石英比色皿測定四氯乙烯,2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1 處吸光度應分別不超過
0.34、0.07、0。
5.4正十六烷(C16H34):色譜純。
5.5異辛烷(C8H18):色譜純。
5.6苯(C6H6):色譜純。
5.7(Na2SO4)。
置于馬弗爐內 550 ℃下加熱 4 h,稍冷后裝入磨口玻璃瓶中,置于干燥器內貯存。
5.8硅酸鎂(MgSiO3):150 μm~250 μm(100 目~60 目)。
取硅酸鎂于瓷蒸發皿中,置于馬弗爐內 550℃加熱 4 h,稍冷后移入干燥器中冷卻至室
溫。稱取適量的硅酸鎂于磨口玻璃瓶中,根據硅酸鎂的質量,按 6%(m/m)比例加入適量
的蒸餾水,密塞并充分振蕩,放置 12 h 后使用,于磨口玻璃瓶內保存。
5.9 玻璃棉
使用前,將玻璃棉用四氯乙烯(5.3)浸泡洗滌,晾干備用。
5.10 正十六烷標準貯備液:ρ≈10000 mg/L。
稱取 1.0 g(準確至 0.1 mg)正十六烷(5.4)于 100 ml 容量瓶中,用四氯乙烯(5.3)
定容,搖勻。0℃~4℃冷藏、避光可保存 1 年。
5.11 正十六烷標準使用液:ρ=1000 mg/L。
將正十六烷標準貯備液(5.10)用四氯乙烯(5.3)稀釋定容于 100 ml 容量瓶中。
5.12 異辛烷標準貯備液:ρ≈10000 mg/L。
稱取 1.0 g(準確至 0.1 mg)異辛烷(5.5)于 100 ml 容量瓶中,用四氯乙烯(5.3)定
容,搖勻。0℃~4℃冷藏、避光可保存 1 年。
5.13 異辛烷標準使用液:ρ=1000 mg/L。
將異辛烷標準貯備液(5.12)用四氯乙烯(5.3)稀釋定容于 100 ml 容量瓶中。
5.14 苯標準貯備液:ρ≈10000 mg/L。
稱取 1.0 g(準確至 0.1 mg)苯(5.6)于 100 ml 容量瓶中,用四氯乙烯(5.3)定容,
搖勻。0℃~4℃冷藏、避光可保存 1 年。
5.15 苯標準使用液:ρ=1000 mg/L。
將苯標準貯備液(5.14)用四氯乙烯(5.3)稀釋定容于 100 ml 容量瓶中。
5.16 石油類標準貯備液:ρ≈10000 mg/L。3
按 65:25:10(V/V)的比例,量取正十六烷(5.4)、異辛烷(5.5)和苯(5.6)配制混合
物。稱取 1.0 g(準確至 0.1 mg)混合物于 100 ml 容量瓶中,用四氯乙烯(5.3)定容,搖勻。
0℃~4℃冷藏、避光可保存 1 年。
注:也可按 5:3:1(V/V)的比例,量取正十六烷、姥鮫烷和甲苯配制混合物。
5.17 石油類標準使用液:ρ=1000 mg/L。
將石油類標準貯備液(5.16)用四氯乙烯(5.3)稀釋定容于 100 ml 容量瓶中。
5.18 吸附柱
在內徑 10 mm,長約 200 mm 的玻璃柱出口處填塞少量的玻璃棉(5.9),將硅酸鎂(5.8)
緩緩倒入玻璃柱中,邊倒邊輕輕敲打,填充高度約為 80 mm。
6 儀器和設備
6.1 紅外測油儀或紅外分光光度計:能在 2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1處測量吸光度,
并配有 4 cm 帶蓋石英比色皿。
6.2水平振蕩器。
6.3采樣瓶:500 ml 廣口玻璃瓶。
6.4玻璃漏斗。
6.5三角瓶:50 ml,具塞磨口。
6.6比色管:25 ml、50 ml,具塞磨口。
6.7分液漏斗:1000 ml,具聚四氟乙烯旋塞。
6.8量筒:1000 ml。
6.9一般實驗室常用器皿和設備。
7 樣品
7.1 樣品的采集
參照 HJ/T 91 的相關規定用采樣瓶(6.3)采集約 500 ml 水樣后,加入鹽酸溶液(5.2)
酸化至 pH≤2。
7.2樣品的保存
如樣品不能在 24 h 內測定,應在 0℃~4℃冷藏保存,3 d 內測定。
7.3試樣的制備
7.3.1 油類試樣的制備
將樣品轉移至 1000 ml 分液漏斗(6.7)中,量取 50 ml 的四氯乙烯(5.3)洗滌樣品瓶
后,全部轉移至分液漏斗(6.7)中,充分振蕩 2 min,并經常開啟旋塞排氣,靜置分層;用
鑷子取玻璃棉(5.9)置于玻璃漏斗(6.4),取適量的(5.7)鋪于上面;打開分
液漏斗旋塞,將下層有機相萃取液通過裝有(5.7)的玻璃漏斗(6.4)放至 50 ml
比色管(6.6)中,用適量四氯乙烯(5.3)潤洗玻璃漏斗(6.4),潤洗液合并至萃取液中,
用四氯乙烯(5.3)定容至刻度。將上層水相全部轉移至量筒,測量樣品體積并記錄。
注:可使用自動萃取替代手動萃取;可用硅酸鋁過濾棉替代玻璃棉,硅酸鋁過濾棉使用前應置于馬弗4
爐內550
℃下加熱4 h,冷卻后使用。
7.3.2石油類試樣的制備
7.3.2.1 振蕩吸附法
取25 ml萃取液,倒入裝有5 g硅酸鎂(5.8)的50 ml三角瓶(6.5),置于水平振蕩器(6.2)
上,連續振蕩20 min,靜置,將玻璃棉(5.9)置于玻璃漏斗(6.4)中,萃取液倒入玻璃漏
斗(6.4)過濾至25 ml比色管(6.6),用于測定石油類。
7.3.2.2 吸附柱法
取適量的萃取液過硅酸鎂吸附柱(5.18),棄去前5 ml濾出液,余下部分接入25 ml比色
管(6.6)中,用于測定石油類。
7.4 空白試樣的制備
用實驗用水加入鹽酸溶液(5.2)酸化至 pH≤2,按照試樣的制備(7.3)相同的步驟進行
空白試樣的制備。
8 分析步驟
8.1 校準
分別量取2.00 ml正十六烷標準使用液(5.11)、2.00 ml異辛烷標準使用液(5.13)和 10.00
ml苯標準使用液(5.15)于3個100 ml容量瓶中,用四氯乙烯定容至標線,搖勻。正十六烷、
異辛烷和苯標準溶液的濃度分別為20.0 mg/L、20.0 mg/L和100 mg/L。
以4 cm石英比色皿加入四氯乙烯為參比,分別測量正十六烷、異辛烷和苯標準溶液在
2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1處的吸光度A2930、A2960、A3030。將正十六烷、異辛烷和苯
標準溶液在上述波數處的吸光度按照公式(1)聯立方程式,經求解后分別得到相應的校正
系數X,Y,Z和F。
式中: ρ——四氯乙烯中油類的含量,mg/L;
A2930、A2960、A3030 ——各對應波數下測得的吸光度;
X——與CH2基團中C—H鍵吸光度相對應的系數,mg/L/吸光度;
Y——與CH3基團中C—H鍵吸光度相對應的系數,mg/L/吸光度;
Z——與芳香環中C—H鍵吸光度相對應的系數,mg/L/吸光度;
F——脂肪烴對芳香烴影響的校正因子,即正十六烷在2930 cm-1與3030 cm-1處的吸
光度之比。
對于正十六烷和異辛烷,由于其芳香烴含量為零,即
則有:
由公式(2)可得F值,由公式(3)和(4)可得X和Y值。
對于苯,則有:
由公式(5)可得 Z 值。
式中: ρ(H)——正十六烷標準溶液的濃度,mg/L;
ρ(I) ——異辛烷標準溶液的濃度,mg/L;
ρ(B) ——苯標準溶液的濃度,mg/L。
A2930(H)、A2960(H)、A3030(H)——各對應波數下測得正十六烷標準溶液的吸光度;
A2930(I)、A2960(I)、A3030(I) ——各對應波數下測得異辛烷標準溶液的吸光度;
A2930(B)、A2960(B)、A3030(B)——各對應波數下測得苯標準溶液的吸光度。
注1:可采用姥鮫烷代替異辛烷、甲苯代替苯,以相同方法測定校正系數。
注2:紅外分光光度計或紅外測油儀出廠時如果設定了校正系數,可以直接按11.3.1進行校正系數的檢
驗。
8.2 測定
8.2.1 油類的測定
將萃取液(7.3.1)轉移至4 cm石英比色皿中,以四氯乙烯作參比,于2930 cm-1、2960 cm-1、
3030 cm-1處測量其吸光度A 2930、A2960、A3030。
8.2.2 石油類的測定
將經硅酸鎂吸附后的萃取液(7.3.2)轉移至4 cm石英比色皿中,以四氯乙烯作參比,于
2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1處測量其吸光度A 2930、A2960、A3030。
8.3 空白試樣的測定
按與試樣測定(8.2)相同的步驟,進行空白試樣(7.4)的測定。
9 結果計算與表示
9.1 計算
9.1.1 油類或石油類濃度的計算
樣品中油類或石油類濃度按公式(6)計算:
式中:ρ——樣品中油類或石油類的濃度,mg/L;
ρ0——空白樣品中油類或石油類的濃度,mg/L;
X——與CH2基團中C—H鍵吸光度相對應的系數,mg/L/吸光度;
Y——與CH3基團中C—H鍵吸光度相對應的系數,mg/L/吸光度;
Z——與芳香環中C—H鍵吸光度相對應的系數,mg/L/吸光度;
F——脂肪烴對芳香烴影響的校正因子,即正十六烷在2930 cm-1與3030 cm-1處的吸光
度之比。
A2930、A2960、A 3030 ——各對應波數下測得的吸光度;
V0——萃取溶劑的體積,ml;
Vw——樣品體積,ml;
D——萃取液稀釋倍數。
9.1.2 動植物油類濃度的計算
樣品中動植物油類按公式(7)計算:
ρ(動植物油類)= ρ(油類)- ρ(石油類)
(7)
式中:ρ(動植物油類)——樣品中動植物油類的濃度,mg/L;
ρ(油類)——樣品中油類的濃度,mg/L;
ρ(石油類)——樣品中石油類的濃度,mg/L。
9.2結果表示
測定結果小數點后位數的保留與方法檢出限一致,最多保留 3 位有效數字。
10精密度和準確度
10.1 精密度
六家實驗室對配制濃度為 0.20 mg/L、1.00 mg/L、4.00 mg/L 的石油類樣品進行 6 次重復
測定。實驗室內相對標準偏差范圍分別為:2.4%~13%,0.8%~4.7%和 0.8%~3.6%;實驗
室間相對標準偏差分別為:20%、9.7%和 5.9%;重復性限 r 分別為:0.05 mg/L、0.08mg/L
和 0.26 mg/L;再現性限 R 分別為:0.13 mg/L、0.26 mg/L 和 0.65 mg/L。
六家實驗室對含石油類濃度為 0.94mg/L、1.84 mg/L 的工業廢水以及生活污水兩種不同
類型的實際樣品進行 6 次重復測定。實驗室內相對標準偏差范圍分別為:1.1%~4.7%和
1.0%~5.2%;實驗室間相對標準偏差分別為:6.2%和 9.1%,重復性限 r 分別為:0.09 mg/L
和 0.17 mg/L;再現性限 R 分別為:0.18 mg/L 和 0.50 mg/L。
10.2 準確度
六家實驗室分別對空白樣品進行了加標分析測定,加標量分別為 0.10 mg、0.50 mg、
2.00mg,重復測定 6 次。加標回收率范圍分別為:75%~138%,78%~104%,81%~95%;
加標回收率最終值分別為:111%±44%,94%±18%,91%±11%。
六家實驗室分別對工業廢水以及生活污水兩種不同類型的實際水樣進行石油類加標回
收率測定,加標量分別為 0.50 mg、1.00 mg,重復測定 6 次。加標回收率范圍分別為:84%~
98%,81%~99%;加標回收率最終值分別是:92%±11%和 91%±15%。
11 質量保證與質量控制
11.1 四氯乙烯品質檢驗
四氯乙烯須避光保存。使用前須按照(5.3)進行四氯乙烯品質檢驗和判定,確認符合7
要求后方可使用。
11.2 空白試驗
每分析一批(≤20 個)樣品至少做一個實驗室空白試驗,空白試驗結果應低于方法測定
下限。
11.3 校準檢驗
11.3.1校正系數的檢驗
每批樣品均應進行校正系數的檢驗,使用時根據所需濃度,取適量石油類標準使用液
(5.17),以四氯乙烯為溶劑配制適當濃度的石油類標準溶液,與試樣測定(8.2)相同的步
驟進行測定,按照公式(1)計算石油類標準溶液的濃度。如果測定值與標準值的相對誤差
在±10%以內,則校正系數可采用,否則重新測定校正系數并檢驗,直至符合條件為止。
每季度至少測定3個濃度點的標準溶液進行校正系數的檢驗。
11.3.2標準樣品檢驗
必要時,使用有證標準物質/樣品進行檢驗。
12廢物處理
四氯乙烯廢液應集中存放于密閉容器中,并做好相應標識,委托有資質的單位進行處理。
13注意事項
13.1 同一批樣品測定所使用的四氯乙烯應來自同一瓶,如樣品數量多,可將多瓶四氯乙烯
混合均勻后使用。
13.2所有使用完的器皿置于通風櫥內揮發完后清洗。
13.3對于動植物油類含量>130 mg/L 的廢水,萃取液需要稀釋后再按照試樣的制備(7.3)
步驟操作